Устройство для моделирования работоспособности систем

(19) ( 06 Р 15/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР У 1244673, кл, С 06 Р 15/20 1986.Авторское свидетельство СССР У 1302911.(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СИСТЕМ(57) Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано для определения вероятностей нахождения сложных систем в различных состояниях работоспособности, определения времени наработки на отказ и других характеристик надежности систем. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения времени нахождения системы в заданныхсостояниях и определения функции времени наработки на отказ исследуемойсистемы. Для этого в устройство, содержащее первую 5 и вторую 6 группысчетчиков, элемент ИЛИ-НЕ 12, первыйэлемент задержки 20, первый элементИ 16 и первый 23 и второй 24 счетчики, введены первая 1 и вторая 2 группы датчиков случайных чисел, первая3 и вторая 4 группы схем сравнения,группа триггеров 7, первая 8, вторая9, третья 15 и четвертая 21 группыэлементов И, первая 10 и вторая 11группы формирователей импульсов, второй элемент задержки 13, формирователь импульсов 14, второй элементИ 17, группа элементов ИЛИ 18, дешифратор 19, регистратор 22, третийсчетчик 25, регистр 26 сдвига, триггер 27, переключатель 29. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и,может быть использовано для определения вероятностейнахождения слежных систем в различных состояниях работоспособности, определения времени наработки на откази других харакТеристик надежностисистем,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет обеспечения определениявремени нахождения системы в заданныхсостояниях и определения функции времени наработки на отказ исследуемойсистемы.На чертеже приведена блок-схемаустройства.Устройство содержит первую и вторую группы датчиков 1 и 2 случайныхчисел (ДСЧ) соответственно ДСЧ То иДСЧ Тв, первую 3 и вторую 4 группыэлементов сравнения, первую группусчетчиков 5 (Сч То), вторую группусчетчиков 6, группу триггеров 7, первую 8 и вторую 9 группы элементов И,первую 10 и вторую 11 группы формирователей импульсов (ФИ), элементИЛИ-НЕ 12, первый элемент 13 задерж.ь, формирователь 14 импульсов,;ретью группу элементов И 15, первый16 ч второй 17 элементы И, группуэлементов ИЛИ 18, дешифратор 19, второй элемент 20 задержки, четвертуюгруппу элементов И 21, регистратор22, первый 23 и второй 24 счетчики,гретий счетчик 25 регистр 26 сдвига,триггер 27, тактовый вход 28 устрой тва и переключат 1 ь 29 режимов.Выходные регистоы Д( 1 разделены на две части: постоянную, соответствующую минимальному значению вели 1 ин соответственнс То и Тв, и пере,енную, соответствующую размаху изменения соответствующих величин. Иными словами, в каждой 1 -й реализации в выходных регистрах ДСЧ То 1 и ДСЧ в 2 формируются каченияЩ 1 Омяч Ю 3ТоТо + (То То )Тв Тв + (Тв - Тв ),На вход устройства 28 поступают тактовые импульсы (ТИ) с частотой, определяемой быстродействием элемент"сй базыгеройства. Интервалу времеии между двумя соседними То поставлен в соответствие заданный интервал25 ТИ поступает на вход счетчика 23, ем- ь 5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 модельного времени. Значение Тв измеряется в интервале модельного времени. Время То может измеряться в часах (переключатель 29 в положении "1") и в интервалах времени между проведением профилактических работ, как правило, сутки (переключатель 29 в положении "2").Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии счетчики 5, 6, 23 - 25, триггеры 7 и 27 установлены в нулевое состояние, В частях регистров ДСЧ То 1 и ДСЧ Тв 2, соответствующих размаху изменения величин, записаны исходные случайные числа, которые в общем случае могут быть и нулями.Поступающие на вход 28 устройства ТИ подаются на первый вход элемента И 16, на второй вход которого подается разрешающий потенциал с нулевого триггера 27. Пройдя элемент И 16,кость которого равна 60/М, т.е. с вы-.хода счетчика 23 на вход счетчика 24и на первый вход переключателя 29 поступают импульсы с интервалом модельного времени на 1 ч. Емкость "четчика 24 соответствует времени межпрофилактических работ, выраженному в часах, При заполнении счетчика 24 триггер 27 переходит в единичное состояние, при этом элемент И 16 закрывается, а элемент И 17 открывается, и поступающие на вход устройства 28 ТИ подаются через элемент И 17 на вход счетчика 25, емкость когорого соответствует модсльному времени провождения профилактич:ских работ на одном из устройств системы,В результате поступления на вход регистра 26 импульсов на его разрядных выходах последовательно формируются разрешающие потенциалы, отображающие проведение профилактических оабот на каждом К-устройстьс (К1, 2, , И) .Если все триггеры группы 7 установлены в нулевое состояние (все устройства системы работоспособны) с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12 через элемент 13 задержки разрешающий потенциал подается на первые входы элементов И 15, обеспечивая прохождение разрешающих потенциалов с любого К-го разрядного регистра 26 через К-й элемент ИЛИ 18 на К-й вход дешифратора 19.Если хотя бы один из триггеров группы 7 находится в единичном состоянии (хотя бы одно нз устройств системы неработоспособно), то с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12 подается потенциал, запрещающий прохождение ТИ на вход элементов ИЛИ 18 и элементов И 15группы, имитируя процесс переноса профилактических работ на время устраО нения неисправности.Появление разрешающего потенциала на выходе счетчика 23 или на единичном выходе триггера 27 (в зависимости от положения переключателя 29) обус" 15 ловливает формирование импульса ФИ 14, поступающего через элемент И 9 на входы Сч То 5. При поступлении на вход Сч То 5 некоторого М-го импульса значение К-го счетчика 5 рав но значению выходного регистра К-го ДСЧ То 1, на выходе К-го элемента 3 сравнения вырабатывается разрешающий потенциал, обусловливающий формирование К-м формирователем 10 импульса, 25 который переводит К-й триггер 7 в единичное состояние, устанавливает в нулевое состояние К-й Сч То 5 и формирует новое случайное число.в К-м ДСЧ То 1. Переход 1-го .триггера 7 в ЗО единичное состояние открывает К-й элемент И 9, и ТИ поступают на вхсд К-го Сч Тв 6, имитируя процесс устранения неисправности.При поступлении на вход Сч Тв 6 1 некоторого М-го импульса значение К-го счетчика 6 равно значению выходного регистра К-го ДСЧ Тв 2, на выходе К-го элемента 4 сравнения вырабатывается разрешающий потенциал, обус 40 ловливающий формирование К-м формирователем 11 импульса, который переводит К-й триггер в нулевое состояние, устанавливает в нулевое состояние К-й Сч Тв 6 и инициирует формирование но 45 вого случайного числа К-м ДСЧ Тв 2.Так осуществляется имитация двух процессов: случайного потока отказов и восстановлений устройств исследуемой системы и регулярного потока про О ведения профилактических работ.Формула изобретенияУстройство для моделирования рабо тоспособности систем, содержащее перв 1 ю и вторую группы счетчиков, эле- мент ИЛИ-ИЕ, первый элемент задержки, первый и второй элементы И, первый счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет обеспечения определения времени нахождения системы в заданных состояниях и опФределения функции времени наработки на отказ исследуемой системы, в него в,едены первая и вторая группы датчиков случайных чисел, первая и вторая группы элементов сравнения, перва: и вторая группы формирователей импу.-.ьсов, первая, вторая, третья и четвеР- тая группы элементов И, группа триггеров, второй элемент задержки, формиройатель импульсов, группа элементов ИЛИ, дешифратор, регистратор, второй и третий счетчики, регистр сдвига, триггер, переключатель,тактовый вход устройства соединен с входом второго элемента задержки, первыми входами элементов И второй группы и первыми входами первого и второго элементов И, первые информационные входы каждого элемента сравнения первой группы соединены с информационными выходами соответствующего датчика случайных чисел первой группы, а вторые информационные входы соединены с информацпонньпя выходами соответствующего счетчика первой группы, счетный вход которого соединен с выходом соответствующего элемента И первой группы, а вход сброса соединен с выходом соответствующего формирователя импульсов первой группы, в. од которого соединен с выходом соответствующего элемента сравнения первой группы, а выход соединен с входом запуска соответствующего датчика случайных чисел первой группы и входом сброса соответствующего триггера группы, вход установки в 1" которого соединен с входом запуска соответствующего датчика случайных чисел второй группы, входом сброса соответствующего счетчика второй группы и выходом соответствующего формирователя импульсов второй группы, вход которого соединен с выходом соответствующего элемента сравнения второй группы, первые информационные входы которого соединены с информационными выходами соответствующего датчика случайных чисел второй группы, а вторые информацион.пче.зды соединены с информационными вь.ходами соответствующего счетчика второй группы, счетный вход которого сеедиЗаказ 4689/ 52 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нен с выходом соответствующего элемента И второй группы, второй вход которого соединен с прямым выходом соответствующего триггера группы,е5 первым входом соответствующего элемента ИЛИ группы и соответствукщим ах.дом элемента ИЛИ НЕ, выход которого соединен с входом второго элемен;а задержки, выход которого соединен 10вторым входом второго элемента И и первыми входами всех элементов И третьей группы, выход каждого из кодрых соединен с вторым входом соответствующего элемента ИЛИ группы, вы ход которого соединен с соответствующим информационным входом дешифратора, каждый из информационных выходов которого соединен с первым входом соответствукдего элемента И четвертой группы, выход которого соединен с соответствующим входом регистратора, а второй вход соединен с выходом первого элемента задержки, первый вход каждого элемента И первой группы сое динен с инверсным выходом соответствующего триггера группы, а второйвход соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с выходом переключателя, первыйвход которого соединен с выходом переполнения первого счетчика и счетнымвходом второго счетчика, выход переполнения которого соединен входомустановки в "1" триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом переключателя и третьим входомвторого элемента И, выход которогосоединен со счетным входом третьегосчетчика, выход переполнения которогосоединен с входом сдвига регистрасдвига, каждый информационный выходкоторого соединен с вторым входом соответствующего элемента И третьейгруппы, информационный вьдсод последнего разряда регистра сдвига соединенс входом сброса триггера, инверсныйвыход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первогосчетчика.